国外电子与电气工程经典图书系列：数字信号处理（第3版）（英文影印版） [Digital Signal Processing(Third Edition)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[印] 普纳钱德拉（S Poornachandra），B Sasikala 著

图书标签:

• 数字信号处理
• 信号处理
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• 经典教材
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• 通信工程
• 控制工程
• 数学
• 算法

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030326614

版次：3

商品编码：10913310

包装：平装

外文名称：Digital Signal Processing(Third Edition)

开本：16开

出版时间：2012-01-01

用纸：胶版纸

页数：680

字数：900000

正文语种：中文，英文

内容简介

《国外电子与电气工程经典图书系列：数字信号处理（第3版）（英文影印版）》主要面向数字信号处理的初学者。内容主要涵盖了离散傅里叶变换、数字滤波器、有限字长和多频信号处理等。全书风格明晰，提供了很多问题的解决方案、插图和流程图，有助于读者入门。
《国外电子与电气工程经典图书系列：数字信号处理（第3版）（英文影印版）》可作为信息类专业本科生学习数字信号处理的双语教材或参考书，也可供工程技术人员参考。

目录

Preface
About the Authors
1 Introduction to Digital Signal Processing

2 Introduction to Signals and Systems
2.1 INTRODUCTION TO MODELING
2.2 CLASSIFICATION OF SIGNALS
2.3 BASIC OPERATIONS ON SIGNALS
2.4 TYPES OF SIGNALS
2.5 SYSTEM
2.6 PROPERTIES OF SYSTEMS
2.7 INTERCONNECTION OF SYSTEMS
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

3 LTI Systems
3.1 DISCRETE-TIME LINEAR TIME-INVARIANT SYSTEM
3.2 PROPERTIES OF LTI SYSTEM
3.3 PROPERTIES OF DISCRETE-TIME LTI SYSTEM
3.4 LINEAR CONVOLUTION
3.5 LINEAR CONVOLUTION USING CROSS-TABLE METHOD
3.6 LINEAR CONVOLUTION USING MATRIX METHOD
3.7 STEP RESPONSE
3.8 DECONVOLUTION
3.9 BASIC SYSTEMS
3.10 LINEAR CONSTANT COEFFICIENT DIFFERENCE EQUATION
3.11 INTRODUCTION TO CORRELATION
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

4 Fourier Series
4.1 CONTINUOUS-TIME FOURIER SERIES
4.2 PROPERTIES OF SIGNALS
4.3 CONVERGENCE OF FOURIER SERIES
4.4 DIRICHLET CONDITION
4.5 GIBB'S PHENOMENON
4.6 FOURIER SERIES REPRESENTATION OF DISCRETE-TIME PERIODIC SIGNAL
4.7 PROPERTIES OF DISCRETE-TIME FOURIER SERIES
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

5 Fourier Transform
5.1 CONTINUOUS-TIME FOURIER TRANSFORM-INTRODUCTION
5.2 REPRESENTATION OF APERIODIC SIGNALS
5.3 DIRICHLET CONDITION
5.4 SPECTRUM ANALYSIS
5.5 PROPERTIES OF CONTINUOUS-TIME FOURIER TRANSFORM
5.6 SOLUTION TO DIFFERENTIAL EQUATIONS USING FOURIER TRANSFORM
5.7 FOURIERTRANSFORM_INTRODUCTION
5.8 REPRESENTATION OF DISCRETE-TIME APERIODIC SIGNALS
5.9 PROPERTIES OF DISCRETE-TIME FOURIER TRANSFORM
5.10 SYSTEM CHARACTERIZED BY LINEAR CONSTANT COEFFICIENT DIFFERENCE EQUA110N
5.11 BAND LIMITED SIGNALS
5.12 PARAMETER ESTIMATION OF A BAND LIMITED SIGNAL
5.13 ORTHOGONAL BAND LIMITED SIGNAL
5.14 DISCRETE FOURIER TRANSFORM
5.15 FREQUENCY ANALYSIS OF DISCRETE-TIME SIGNAL
5.16 PROPERTIES OF DFT
5.17 CIRCULAR CONVOLUTION
5.18 SECTION CONVOLUTION
5.19 FAST FOURIER TRANSFORM（FFT）
5.20 INVERSE FAST FOURIER TRANSFORM（IFFT）
5.21 RADIX-4 FFT ALGORITHM
5.22 FFT ALGORITHM IN LINEAR FILTERING AND CORRELATION
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

6 Z-Transform
6.1 INTRODUCTION
6.2 Z-TRANSFORM
6.3 REGION OF CONVERGENCE（ROC）
6.4 Z-TRANSFORM OF FINITE SEQUENCE
6.5 CHARACTERISTIC FEATURES OF SIGNALS WITH THEIR CORRESPONDING ROC
6.6 PROPERTIES OF Z-TRANSFORM
6.7 INITIAL VALUE AND FINAL VALUE THEOREM
6.8 INVERSEZ-TRANSFORM
6.9 LTI SYSTEM CHARACTERIZED BY LINEAR CONSTANT COEFFICIENT DIFFERENCE EQUATION
6.10 RELATIONSHIP BETWEEN Z-TRANSFORM AND FOURIER TRANSFORM
6.11 RELATIONSHIP BETWEEN Z-PLANE AND S-PLANE
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

7 Finite Impulse Response Filter
7.1 INTRODUCTION
7.2 PHASE DELAY AND GROUP DELAY
……
8 Infinite Impulse Response Filter
9 Analysis of Finite Word Length Effect
10 Multirate Digital Signal Processing

前言/序言

深度探索数字信号处理的理论基石与前沿应用 数字信号处理（DSP）作为信息科学和工程技术领域的核心支撑，其重要性不言而喻。从通信系统、音频视频处理到医学影像、生物传感，再到自动化控制和科学计算，DSP的身影无处不在，深刻地影响着我们现代生活的方方面面。本书旨在为读者构建一个全面、深入且兼具理论深度与实践指导意义的DSP知识体系，带领大家系统性地掌握数字信号处理的精髓。 本书内容涵盖了数字信号处理的各个关键方面，从最基础的概念铺陈，到复杂算法的推演，再到实际工程问题的解决方案，力求为读者提供一份完整的知识图谱。 第一部分：基础理论与离散信号分析 在正式进入DSP的殿堂之前，我们首先需要建立扎实的数学基础和对离散信号的深刻理解。本部分将详细介绍： 信号与系统： 区分连续时间信号与离散时间信号，深入理解信号的基本特征，如周期性、能量、功率等。系统是信号处理的核心载体，我们将探讨线性时不变（LTI）系统的基本性质，如因果性、稳定性、叠加性等。通过对LTI系统的基本性质的深入理解，为后续的系统分析和设计打下坚实的基础。 傅里叶分析： 傅里叶变换是理解信号频谱特性的强大工具。我们将详细讲解离散时间傅里叶变换（DTFT）及其收敛性，并在此基础上引入离散傅里叶变换（DFT）。DFT是实际工程中最常使用的傅里叶变换形式，它将无限长的离散时间信号（或一个周期信号）映射到有限的频率点。理解DFT的计算原理和特性，是进行频谱分析、滤波设计等后续工作的前提。我们将探讨DFT的性质，例如线性、周期性、卷积定理等，以及快速傅里叶变换（FFT）算法的原理，理解FFT如何在计算上大大提高DFT的效率。 Z变换： Z变换是时域离散信号和系统的频域分析的另一个重要工具，它与拉普拉斯变换在连续时间系统中扮演着相似的角色。Z变换能够更方便地分析和设计离散时间系统，尤其是在处理系统函数、稳定性分析等方面。我们将详细介绍Z变换的定义、收敛域（ROC）以及Z变换的性质，如线性、时移、微分、卷积等。通过Z变换，我们可以将差分方程转换为代数方程，从而简化系统的分析。 卷积与相关： 卷积是LTI系统分析的核心运算，它描述了系统如何响应输入信号。我们将深入讲解离散卷积的计算方法和几何意义，以及它在系统输出计算中的关键作用。同时，我们也将探讨相关（correlation）的概念，了解它在信号匹配、目标检测等领域的应用。 第二部分：离散时间系统与滤波器设计 在掌握了信号和系统的基本分析工具后，我们进入系统设计和改造的环节，其中滤波器设计是DSP应用中最核心的部分之一。 离散时间系统的表示： 除了LTI系统，我们将学习如何用差分方程、系统函数、脉冲响应等多种方式来表示离散时间系统。理解这些不同的表示方法及其相互之间的转换关系，对于系统分析和设计至关重要。 无限冲激响应（IIR）滤波器设计： IIR滤波器以其结构简单、计算效率高而在许多应用中受到青睐。我们将从模拟滤波器的原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）出发，通过双线性变换等方法，系统地介绍如何将其迁移到数字域，设计出满足特定频率响应要求的IIR数字滤波器。我们将讨论不同类型模拟滤波器的特性，以及它们在数字滤波器设计中的优势和劣势，并详细介绍实现这些转换的具体步骤和注意事项。 有限冲激响应（FIR）滤波器设计： FIR滤波器由于其线性相位特性，在避免信号失真方面具有独特优势，特别适用于对相位要求严格的应用，如数据通信、音频处理等。我们将介绍几种主要的FIR滤波器设计方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗）和频率采样法。我们将深入分析不同窗函数的频谱泄漏特性及其对滤波器性能的影响，以及如何根据实际需求选择合适的窗函数。同时，我们也会探讨Parks-McClellan算法等更高级的优化设计方法，以期获得最优的滤波器性能。 滤波器性能评价： 无论设计哪种类型的滤波器，都需要对其实际性能进行准确的评估。我们将学习如何通过幅度响应、相位响应、阶数、计算复杂度、稳定性等指标来评价滤波器的性能，并理解不同指标之间的权衡取舍。 第三部分：采样定理与模数/数模转换 数字信号处理的起点是模拟信号的采样，终点则是数字信号的还原。采样定理是连接这两者的桥梁。 采样定理： 我们将深入阐述奈奎斯特-香奈农采样定理，理解其核心内容：只有当采样率高于信号最高频率的两倍时，才能无失真地从采样序列中恢复原始模拟信号。我们将详细分析采样过程中可能出现的混叠（aliasing）现象，并探讨过采样（oversampling）等技术在抑制混叠、简化抗混叠滤波器设计方面的作用。 模数转换（ADC）： ADC是将连续变化的模拟信号转换为离散数字信号的关键设备。我们将介绍ADC的工作原理，包括采样、量化和编码三个过程。详细讲解量化误差的产生及其对信号精度的影响，并介绍常用的ADC架构，如逐次逼近型ADC、Σ-Δ型ADC等，以及它们在不同应用场景下的优劣势。 数模转换（DAC）： DAC是将数字信号转换为连续变化的模拟信号的设备。我们将讲解DAC的基本原理，以及如何通过不同的DAC架构（如电阻网络DAC、电容网络DAC）实现数字到模拟的转换。 第四部分：现代DSP技术与应用 在掌握了DSP的基本理论和方法后，本书还将触及一些更高级和实用的现代DSP技术，并结合具体的应用场景进行讲解。 自适应滤波： 自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其滤波器系数，以达到最佳的滤波效果。我们将介绍最小均值平方（LMS）算法和递归最小均值平方（RLS）算法等经典的自适应滤波算法，并探讨它们在噪声消除、信号均衡、信道识别等领域的应用。 谱估计： 除了DFT提供的周期图方法，我们将介绍更多先进的谱估计技术，如Welch方法、多通道谱估计、现代谱估计方法（如AR模型、ARMA模型、高分辨率谱估计等），以期获得更精确、更细致的信号频谱信息。 多速率信号处理： 在许多实际系统中，信号可能需要在不同的采样率下进行处理。多速率信号处理技术，如抽取（decimation）和插值（interpolation），能够有效地改变信号的采样率，而又不引入过多的计算量和失真。我们将深入讲解这些技术的基本原理和实现方法。 小波变换： 与傅里叶变换侧重于信号的整体频率信息不同，小波变换能够同时提供信号的时间和频率信息，特别适合分析非平稳信号。我们将介绍小波变换的基本概念，并探讨其在信号去噪、特征提取、图像压缩等方面的应用。 DSP硬件与软件实现： 本书还将简要介绍DSP芯片的体系结构和工作原理，以及常用的DSP算法在硬件和软件上的实现方法。了解DSP硬件的特点和软件开发流程，有助于读者将理论知识转化为实际工程项目。 应用展望： 本书的最终目标是让读者不仅能够深刻理解数字信号处理的理论精髓，更能将其灵活应用于解决实际工程问题。通过对各个部分的深入学习，读者将能够： 独立设计和实现数字滤波器，满足不同应用场景的需求。 深入分析和理解各种信号，并对其进行有效的处理。 掌握现代DSP技术，为应对更复杂的信号处理挑战做好准备。 提升解决实际问题的能力，无论是通信、音频、图像、控制还是其他领域。 本书内容丰富，逻辑清晰，理论与实践相结合，是数字信号处理领域不可多得的学习资源，将为有志于深入研究数字信号处理技术的学生、工程师和研究人员提供坚实的理论基础和丰富的实践指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的印刷质量真的没话说，纸张厚实，字体清晰，即使是厚厚一本，翻阅起来也十分顺畅，不会有廉价感。打开目录，里面的章节划分非常合理，从最基础的离散时间信号和系统，到傅里叶变换的各种形式，再到Z变换的深入探讨，一步步循序渐进，让人很容易跟上作者的思路。虽然是影印版，但排版一点也不显杂乱，图表清晰，公式推导过程详细，尤其是那些关键的定理和引理，都配有严谨的证明，这对于真正想深入理解数字信号处理底层原理的读者来说，是极其宝贵的。我尤其欣赏的是，书中在介绍完理论知识后，往往会紧接着给出一些实际的例子，虽然不是代码实现，但这些概念性的例子能够帮助我们理解理论是如何在工程中应用的，这比单纯的公式堆砌要有效得多。我记得有一章讲到滤波器设计，从不同的设计方法，如脉冲响应不变法、双线性变换法，到各种滤波器类型，如低通、高通、带通，甚至是各种窗函数的设计，都讲得非常透彻。虽然我目前只是在初步学习阶段，但这本书已经给了我一个非常扎实的理论基础，让我对这个领域充满了探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都令人惊叹，它不仅仅是介绍数字信号处理的工具和技术，更像是在讲述这门学科的历史演进和核心思想。作者的写作风格非常严谨，但又不失优雅，大量的数学推导都经过精心组织，逻辑严密，即便遇到复杂的公式，也能在作者的引导下找到其内在的规律。我尤其喜欢书中对傅里叶分析的讲解，从连续傅里叶变换到离散傅里叶变换，再到快速傅里叶变换，每一个环节都讲得非常细致，并且解释了它们之间的联系和区别，这让我对信号的频率特性有了更深刻的理解。书中还花了大量篇幅讨论了采样定理和重建，这是数字信号处理的基石，作者用多种角度去阐述，包括数学上的证明和直观的解释，让我彻底理解了为何要进行采样，以及如何正确地进行信号的量化和恢复。另外，书中关于线性卷积和相关性的讨论，以及它们在系统分析中的作用，也让我受益匪浅。虽然书中没有直接提供代码，但它提供的原理和方法，完全可以指导我们去编写高效的算法。这本书绝对是数字信号处理领域的一本“圣经”，适合有一定数学基础，并希望深入理解这门学科的工程师和研究人员。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的印刷质量堪称一流，纸张的触感和厚度都恰到好处，字体清晰锐利，长时间阅读也不会感到疲劳。从内容上看，这本书真正做到了“经典”二字，它深入浅出地介绍了数字信号处理的方方面面。我特别喜欢书中关于滤波器的章节，从模拟滤波器的概念引入，到数字滤波器的各种设计方法，如FIR和IIR滤波器，作者都进行了详尽的阐述，并且提供了多种设计准则和性能评估方法。这让我能够根据具体的应用需求，选择最合适的滤波器类型和设计参数。书中对谱分析的讲解也十分精彩，从基本的周期图法到更高级的参数化方法，作者都进行了细致的介绍，并且强调了不同方法的优缺点以及适用场景。这对于理解信号的频谱特性，识别信号中的噪声和干扰，以及进行有效的信号分析具有重要的指导意义。此外，书中关于离散傅里叶变换（DFT）的性质和快速傅里叶变换（FFT）算法的讲解，更是让我对信号的频率域表示和高效计算有了更深刻的认识。这本书的理论严谨性和实践指导性都非常突出，是一本值得反复研读的佳作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计简洁大方，印刷清晰，纸张的质量也相当不错，捧在手里很有分量感。我最看重的是它内容上的扎实与全面。从离散时间信号与系统的基本理论出发，逐步深入到各种变换域的分析，如傅里叶变换、Z变换等。我特别喜欢书中关于傅里叶变换家族的讲解，从连续傅里叶变换到离散傅里叶变换，再到快速傅里叶变换（FFT），作者不仅详细推导了数学公式，还用直观的图示和例子来解释其物理意义，让我对信号在时域和频域之间的转换有了更深刻的理解。书中对采样定理和重构的阐述也极其到位，这是数字信号处理的核心内容，作者用清晰的逻辑和严谨的数学证明，让我彻底掌握了数字化的过程以及如何准确地恢复原始信号。此外，书中对滤波器设计，包括FIR和IIR滤波器，都进行了非常详细的介绍，从理论基础到具体设计方法，再到性能评估，都面面俱到。虽然我还在学习阶段，但我能感受到这本书所蕴含的深厚功底，它为我打开了数字信号处理的精彩世界，让我对接下来的深入学习充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我首先就被它厚重的体量所震撼，这预示着它内容的丰富程度。翻开书页，精美的排版和清晰的图表立刻吸引了我。这本书的内容组织得非常有条理，从最基础的离散时间信号的概念和性质开始，逐步深入到线性时不变系统、卷积、相关性等核心概念。作者在解释这些概念时，总是能够用清晰的语言和恰当的例子来辅助说明，即使是复杂的数学公式，也能通过作者的讲解变得易于理解。我特别欣赏书中对傅里叶变换的深入探讨，不仅介绍了离散傅里叶变换（DFT）及其性质，还详细讲解了快速傅里叶变换（FFT）的各种算法，这对于实际应用中的计算效率至关重要。此外，书中对Z变换及其在系统分析和稳定性判别中的应用也进行了详尽的阐述，这让我对离散时间系统的动态行为有了更全面的认识。虽然我还在学习的初期阶段，但这本书已经为我打下了坚实的基础，让我对数字信号处理这个领域充满了好奇和探索的动力。这本书的理论深度和实践指导性都非常强，是任何想要在这个领域有所成就的读者不可错过的宝藏。